Čo je benzén? Aké vlastnosti a aplikácie má?

Čo je benzén? Vzorec a štruktúra

Ako najjednoduchšie definovať benzén? Molekulový vzorec tejto organickej zlúčeniny _{je C6H6} , čo znamená, že na 6 atómov uhlíka (C) pripadá 6 atómov vodíka (H). Benzén patrí spolu s ďalšími zlúčeninami, ako je naftalén, do skupiny aromatických uhľovodíkov. Čo je ešte špecifické pre benzén? Štruktúra jeho molekuly je v tvare kruhu, čo je typické pre aromatické uhľovodíky. Ak sa pozrieme na molekulu benzénu, jej pološtrukturálny vzorec alebo 3D model, všimneme si, že proporcionálne ramená kruhu tvoria vzájomne prepojené jednotlivé atómy uhlíka a vodíka.

Výroba benzénu

Je to takmer 200 rokov, čo bol objavený C ₆ H ₆ . Priemyselníci už desaťročia neustále zdokonaľujú reakcie produkujúce benzén, aby ich výrobné procesy boli ziskové a vytvárali čo najmenej jedovatého odpadu. Existujú rôzne technológie výroby tohto uhľovodíka. Tvorí ju napríklad:

• izolácia benzénových kruhov z plynového dechtu,
• reformovanie ropy ,
• dealkylácia, čo je odstránenie alkylovej skupiny z určitých aromatických uhľovodíkov (napr. toluénu).

Upozorňujeme, že benzén je vysoko toxický. V kontrolovaných podmienkach si výroba benzénu , reformovanie alebo dealkylácia vyžadujú špeciálne opatrenia. Aké sú fyzikálno-chemické vlastnosti benzénu? Skontrolujme to!

Benzén: karta bezpečnostných údajov, fyzikálne vlastnosti

Mnoho ľudí spozná benzén ľahko – jeho vôňa je veľmi intenzívna a jemne sladká, pripomínajúca plast . Kvapalina je priehľadná a nerozpustná alebo veľmi málo rozpustná vo vode. Medzi fyzikálne vlastnosti benzénu patrí aj to, že sa rozpúšťa v tetrachlórmetáne, deriváte metánu. Čo je ešte charakteristické pre benzén? Bod varu tejto kvapaliny je nižší ako bod varu vody a rovná sa 80 °C. C ₆ H ₆ je tiež horľavý a veľmi rýchlo prechádza z kvapalného do prchavého skupenstva (preto ho skladujte len na chladnom mieste, ďaleko od slnečného žiarenia!). Pri izbovej teplote (približne 20°C) má benzén hustotu 0,88 g/ ^cm3 .

Chemické vlastnosti benzénu

Čo treba poznamenať o chemických vlastnostiach benzénu? V prvom rade ide o prudko jedovatú a toxickú látku, ktorá je zároveň karcinogénna. Pri spaľovaní vydáva charakteristický čierny, dechtový dym. Keďže sa jeho molekuly rýchlo premieňajú na plynné skupenstvo, je pri zmiešaní so vzduchom veľmi nebezpečný, pretože vytvára horľavú zmes. C ₆ H ₆ reaguje aj s mnohými látkami. Aké sú reakcie charakteristické pre benzén? Patria medzi ne napríklad:

• nitrácia – reakcia zahŕňajúca kyselinu sírovú (VI) a dusičnú (V) , ktorej derivátom je nitrobenzén (predtým nazývaný mirbánový olej),
• hydrogenácia – proces naviazania molekúl vody na benzénový kruh,
• bromácia – reakcia zahŕňajúca bromid železitý, ktorý mení štruktúru benzénu a atóm vodíka sa premieňa na atóm brómu.

Ako vplývajú benzénové výpary na živé organizmy?

Benzén je cenná látka s veľmi širokým využitím. Nepochybne však patrí aj medzi zlúčeniny s karcinogénnymi a halucinogénnymi účinkami. Nemali by ste ho vdychovať ani dovoliť, aby sa dostal do kontaktu s vašou pokožkou. Odpad obsahujúci benzén predstavuje vážne riziko pre suchozemský a vodný život. Z tohto dôvodu ho likvidujú iba špecializované subjekty zaoberajúce sa zberom chemikálií.

Benzén: priemyselné aplikácie

Priemyselníci si už pred rokmi všimli, že fyzikálne a chemické vlastnosti benzénu možno uplatniť v mnohých rôznych výrobných procesoch. Zmes sa používa v celosvetovom meradle na výrobu farbív, vlákien a plastov. Používajú ho aj výrobcovia:

• fenol (zložka fungicídov a herbicídov),
• syntetické živice,
• zmäkčovadlá ,
• laky ,
• anilín (neoceniteľný pri výrobe farbív alebo raketových palív),
• pesticídy ,
• chemikálie pre domácnosť (čistiace a pracie prostriedky).

Ako môžeme vidieť z vyššie uvedených príkladov, použitie benzénu je extrémne široké. Mali by ste tiež vedieť, že v dôsledku jeho škodlivého účinku na ľudské telo sa benzén postupne stáva menej bežným v domácich chemikáliách. Kým sa však tento účinok nepreukázal, látka sa vo veľkom používala ako rozpúšťadlo a pre motory! Dnes už takéto látky v pracích prostriedkoch ani motoroch nepoužívame. Boli nahradené inými, menej toxickými zlúčeninami.